27.02.2024 - 14:43 Uhr
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PV-Anlage

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Abb. 1:   Leistung der PV-Anlage in Watt



Abb. 2:   Globalstrahlung in W/m2



Die PV-Anlage besteht auf zwei Modulen mit einer Fläche von je 1.82 m2 und einer Nenn­leistung von 750 Wp. Die Module sind entsprechend der Dach­neigung von 42° und der Orientierung des Hauses in Richtung Südwest (237°) ausge­richtet. Bei einer empfangenen Leistung von über 600 W drosselt der Wechsel­richter die abgegebene Leistung gemäß den Vorgaben für Balkonkraftwerke auf 600 W. Zur Messung der exakten Leistung bzw. der über die Zeit empfangenen Energie hinter dem Wechsel­richter wird eine zwischen­geschaltete wlan-Steckdose mit Mess­funktion alle zehn Sekunden ausgelesen und ausgewertet (aktuelle Messwerte Abb. 1). Zum Vergleich wird auch die auf eine horizontale Fläche einfallende Gesamtstrahlung erfasst (Abb. 2).

Zur Validierung der theoretischen Leistung der PV-Anlage wird am Standort zusätzlich ein Pyranometer zur Messung der Gesamt­strahlung mit identischer Ausrichtung und Neigung wie die PV-Elemente betrieben.

Hier exemplarisch für den 09.10.2022 ein Vergleich zwischen der gemessenen Gesamtstrahlung des geneigten Pyranometers (links) und der von den PV-Elementen empfangenen Leistung (rechts). Aus den Messwerten des geneigten Pyranometers und der wlan-Steckdose lässt sich der Wirkungsgrad der PV-Elemente errechnen (Abb. 4).

Der Wirkungsgrad der PV-Elemente lässt sich entsprechend der in den Abbildungen angegebenen Messwerte der solaren Einstrahlung für den 09.10.2022 abschätzen:
η = 2.6 kWh / (3.64 m2 * 4.39 kWh/m2) ≈ 16.3 %
     
Der tatsächliche Wirkungsgrad dürfte jedoch etwas höher liegen, da die PV-Elemente im Gegensatz zu dem geneigten Pyranometer bei tief stehender Sonne abends teilweise verschattet werden.



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